Polymeric Energy Materials Laboratory

고분자공학과
최우혁

Polymeric Energy Materials Laboratory는 고분자 공학을 기반으로 차세대 에너지 저장 및 변환 소자에 적용 가능한 혁신적 소재 개발을 선도하는 연구실입니다. 본 연구실은 고이온전도성 고분자 전해질, 하이브리드 전해질, 이오노머, 이오노겔, 하이드로겔 등 다양한 형태의 고분자 기반 전해질을 설계하고 합성하여, 리튬 금속 배터리, 슈퍼커패시터, 연료전지 등 첨단 에너지 소자에 적용하고 있습니다. 특히, 본 연구실은 고체 및 젤 전해질의 이온전도 메커니즘을 분자 수준에서 분석하고, 실리카 에어로겔, 나노입자, 하이브리드 네트워크 구조 등 다양한 첨단 소재를 도입하여, 기존 액체 전해질의 안전성 한계를 극복하고, 높은 이온전도도와 기계적 내구성을 동시에 달성하는 데 주력하고 있습니다. 이를 위해 유전체 이완 분광법, 전기화학 임피던스 분석, X-선 산란, FTIR, 레오미터 등 다양한 분석기술을 활용하여 소재의 구조-물성-성능 상관관계를 체계적으로 규명합니다. 또한, 본 연구실은 유연하고 고성능인 슈퍼커패시터 및 다양한 센서 소재 개발에도 집중하고 있습니다. 이오노겔, 트리플 네트워크 하이드로겔, 자기치유 및 재활용 가능한 고분자 복합체 등 혁신적 소재를 활용하여, 극한 환경(저온, 고온, 반복 변형 등)에서도 안정적으로 작동하는 에너지 저장 소자와 자가전원형 스마트 센서, 웨어러블 디바이스용 소재를 개발하고 있습니다. 이러한 연구는 차세대 전기차, 웨어러블 전자기기, 스마트 텍스타일, 바이오센서 등 다양한 산업 분야로의 응용 가능성을 높이고 있습니다. 본 연구실은 소재의 미세구조 제어, 이온전도 경로 최적화, 전극-전해질 계면 특성 향상 등 다각적인 접근을 통해 세계적 수준의 연구 성과를 지속적으로 창출하고 있습니다. 향후에도 Polymeric Energy Materials Laboratory는 고분자 기반 에너지 소재의 혁신을 통해, 보다 안전하고 효율적인 에너지 저장 및 변환 기술의 발전에 기여할 것입니다. 이를 위해 산학연 협력, 국제 공동연구, 다양한 정부 및 산업체 과제 수행 등 활발한 연구 활동을 이어가고 있습니다.